工科基础物理学 上pdf电子书版本下载

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第1章 质点运动学 1

引子：说说故事“刻舟求剑” 1

1-1 运动的种类 2

1-2 质点运动的描述 2

1-2-1 参照物和坐标系 2

1-2-2 运动的描述 3

1-3 相对运动 11

1-3-1 伽利略坐标变换 11

1-3-2 相对运动 12

习题 13

第2章 质点（系）动力学 16

引子：力的漫长统一之路 16

2-1 牛顿运动定律 17

2-1-1 牛顿运动定律 18

2-1-2 牛顿运动定律的应用 21

2-2 力对时间的累积效应（动量定理） 23

2-2-1 质点的动量定理 23

2-2-2 质点系的动量定理 24

2-2-3 动量守恒定律 25

2-3 力对空间的累积效应（功和能） 26

2-3-1 功 27

2-3-2 动能定理 27

2-3-3 机械能守恒定律 29

2-4 质点的角动量 34

2-4-1 力矩、质点的角动量 34

2-4-2 质点系角动量定理、角动量守恒定律 36

2-5 质心运动定理 37

2-5-1 质心、质心运动定理 37

2-5-2 两体相互作用的讨论 39

2-6 非惯性系中的动力学方程 41

2-6-1 非惯性系 41

2-6-2 非惯性系中的牛顿第二运动定律方程 41

2-6-3 其他动力学方程 42

习题 43

第3章 连续体力学 47

引子：从被中香炉到陀螺仪的发展 47

3-1 刚体力学 48

3-1-1 刚体的运动 48

3-1-2 刚体定轴转动的力矩、角动量、转动惯量 49

3-1-3 刚体定轴转动定律、对定轴的角动量守恒定律、动能定理 53

3-1-4 刚体平面平行运动 57

3-1-5 刚体的进动 59

3-2 固体的弹性 61

3-2-1 应力和应变 62

3-2-2 描写弹性体性质的物理量 63

3-3 流体力学简介 65

3-3-1 理想流体的流动 65

3-3-2 黏滞流体的运动 67

习题 68

第4章 相对论 72

引子：当物体运动接近光速时 72

4-1 狭义相对论理论基础 73

4-1-1 狭义相对论基本假设 73

4-1-2 狭义相对论实验基础（光速不变原理） 75

4-1-3 洛仑兹变换 78

4-2 狭义相对论运动学 81

4-2-1 狭义相对论时空性质 81

4-2-2 相对论速度合成公式 86

4-2-3 运动物体的视觉形象 88

4-3 狭义相对论动力学 89

4-3-1 相对论性动量 动力学方程 89

4-3-2 相对论性能量 质能关系 91

4-3-3 四维动量-能量 四维力 94

4-4 广义相对论简介 98

4-4-1 广义相对论的基本原理 98

4-4-2 广义相对论的实验检验 100

习题 102

第5章 振动和波 105

引子：从Tocama大桥的坍塌看防震减震技术 105

5-1 简谐振动 107

5-1-1 谐振振动 旋转矢量法 107

5-1-2 简谐振动的合成 112

5-1-3 复杂振动的处理理论——傅里叶变换 116

5-2 阻尼、受迫振动 117

5-2-1 阻尼振动 117

5-2-2 受迫振动和共振 119

5-3 耦合振子 121

5-4 机械波 124

5-4-1 波动的产生与传播 124

5-4-2 波动方程和能量传播 126

5-4-3 波的反射与相位跃变 128

5-5 波的叠加 129

5-5-1 波的叠加原理 129

5-5-2 波的干涉 129

5-5-3 驻波 132

5-6 多普勒效应 136

5-6-1 机械波的多普勒效应 136

5-6-2 电磁波（光波）的多普勒效应 138

5-6-3 冲击波（激震波） 138

5-7 非线性波简介 139

5-7-1 简谐波的相速和波包的群速（色散效应） 139

5-7-2 介质的非线性化对波的影响 140

5-7-3 孤波 141

习题 142

第6章 静电场 146

引子：从700个修道士的震颤看静电的威力和作用 146

6-1 库仑定律 场 146

6-1-1 电荷 库仑定律 146

6-1-2 电场强度 147

6-1-3 场的叠加原理 148

6-2 电场通量 高斯定理 152

6-2-1 法拉第电场线 电通量 152

6-2-2 静电场中的高斯定理 153

6-2-3 高斯定理的应用 155

6-3 环路定理 电势 157

6-3-1 环路定理 157

6-3-2 电势差 电势 158

6-3-3 电势的叠加原理 159

6-3-4 电势与电场强度的关系 162

习题 165

第7章 导体和电介质 168

引子：你知道人脑的记忆，但你听说过电、磁的记忆吗 168

7-1 静电场中的导体 169

7-1-1 导体的静电平衡条件 169

7-1-2 带电导体的电荷分布 169

7-1-3 电容、电容器 174

7-2 静电场中的电介质 178

7-2-1 电介质的种类和电介质的极化 178

7-2-2 电极化强度矢量P 180

7-2-3 有电介质时的高斯定理、电位移矢量 182

7-2-4 铁电体、驻极体和压电体 186

7-3 静电场的能量 188

7-3-1 点电荷系的能量 188

7-3-2 带电体的能量 190

7-3-3 电容器储存的能量 190

7-3-4 静电场的能量和能量密度 190

习题 193

第8章 稳恒电流 197

引子：从伏打电堆的发明到电流的三种效应 197

8-1 电流 电流密度 197

8-1-1 电流 电流密度 197

8-1-2 电流的连续性方程 199

8-2 电阻率 欧姆定律的微分形式 199

8-2-1 电阻率 199

8-2-2 欧姆定律的微分形式 200

8-2-3 四类电介体（绝缘体、半导体、导体、超导体） 202

8-3 电源 电动势 205

8-3-1 电源 电动势 205

8-3-2 稳恒电场 206

8-3-3 含电源电路的欧姆定律 206

8-4 电容器的充放电 208

习题 209

参考文献 212